Sensor haalt elektriciteit uit temperatuurverschillen

Soms blijkt spitstechnologie al honderden jaren te bestaan. In de zeventiende eeuw ontwikkelde de Nederlandse uitvinder Cornelis Drebbel een klok die zijn energie kreeg van veranderingen in de omgevingstemperatuur en de atmosferische druk.

Driehonderd jaar later bouwde de Zwitser Jean Leon Reutter voort op dat idee met de ontwikkeling van de Atmos-klok: een uurwerk dat jaren blijft werken zonder dat er enige vorm van menselijke tussenkomst vereist is.

Onderzoekers aan de universiteit van Washington in de VS bouwden ook weer verder op die oude technologie. Ze ontwikkelden een kleine stroomgenerator die dezelfde wijzigingen in de temperatuur en de atmosferische druk gebruikt om energie op te wekken. De nieuwe stroombron is uitermate geschikt voor sensors op moeilijk bereikbare plaatsen, waar batterijen niet zomaar te vervangen zijn en andere methodes voor het draadloos opwekken van energie het laten afweten.

Balg
De stroomgenerator bestaat uit een metalen balg ter grootte van een meloen die gevuld is met een temperatuurgevoelig gas. Wanneer het gas warmer of kouder wordt als gevolg van een temperatuurwijziging in de lucht eromheen, zet het uit of krimpt het in. De balg eromheen doet daarop hetzelfde.

Kleine toestelletjes, geplaatst op de balg, zetten de opgewekte kinetische energie om in elektrische energie. Die levert op haar beurt de stroom voor eventuele sensors, die eveneens op het toestel aanwezig zijn. De opgewekte stroom volstaat om gemeten data te versturen naar een draadloze ontvanger in de buurt, die wel met het stroomnetwerk verbonden is.

Een temperatuurwijziging van nauwelijks één vierde van een graad Celsius volstaat om een sensor data te laten verzamelen en versturen naar een ontvanger tot vijf meter verder. De onderzoekers hebben al een patent aangevraagd voor hun uitvinding. Ze willen het systeem nu verkleinen tot het niet veel groter is dan een batterij.

Soms blijkt spitstechnologie al honderden jaren te bestaan. In de zeventiende eeuw ontwikkelde de Nederlandse uitvinder Cornelis Drebbel een klok die zijn energie kreeg van veranderingen in de omgevingstemperatuur en de atmosferische druk.

Driehonderd jaar later bouwde de Zwitser Jean Leon Reutter voort op dat idee met de ontwikkeling van de Atmos-klok: een uurwerk dat jaren blijft werken zonder dat er enige vorm van menselijke tussenkomst vereist is.

Onderzoekers aan de universiteit van Washington in de VS bouwden ook weer verder op die oude technologie. Ze ontwikkelden een kleine stroomgenerator die dezelfde wijzigingen in de temperatuur en de atmosferische druk gebruikt om energie op te wekken. De nieuwe stroombron is uitermate geschikt voor sensors op moeilijk bereikbare plaatsen, waar batterijen niet zomaar te vervangen zijn en andere methodes voor het draadloos opwekken van energie het laten afweten.

Balg
De stroomgenerator bestaat uit een metalen balg ter grootte van een meloen die gevuld is met een temperatuurgevoelig gas. Wanneer het gas warmer of kouder wordt als gevolg van een temperatuurwijziging in de lucht eromheen, zet het uit of krimpt het in. De balg eromheen doet daarop hetzelfde.

Kleine toestelletjes, geplaatst op de balg, zetten de opgewekte kinetische energie om in elektrische energie. Die levert op haar beurt de stroom voor eventuele sensors, die eveneens op het toestel aanwezig zijn. De opgewekte stroom volstaat om gemeten data te versturen naar een draadloze ontvanger in de buurt, die wel met het stroomnetwerk verbonden is.

Een temperatuurwijziging van nauwelijks één vierde van een graad Celsius volstaat om een sensor data te laten verzamelen en versturen naar een ontvanger tot vijf meter verder. De onderzoekers hebben al een patent aangevraagd voor hun uitvinding. Ze willen het systeem nu verkleinen tot het niet veel groter is dan een batterij.